[發明專利]一種混合溶液中離子液體的回收純化方法

有效

• 申請號: 201310135785.9
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103214419A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 李強;馮圓圓;季更生;唐玉斌
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C07D233/58
• 分類號: C07D233/58
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種離子液體的回收純化方法，尤其是涉及一種混合溶液中離子液體的回收純化方法。

背景技術

離子液體是指全部由陰陽離子組成的液體。在室溫或室溫附近溫度下呈液態的由離子構成的物質，稱為室溫離子液體(Room?temperature?ionic?liquids,RTILs)。離子液體作為一種室溫或近室溫條件下熔融的鹽，由于其具有非揮發性、良好的離子導電性與導熱性、高熱容及高熱穩定性，選擇性溶解力等特點，使得離子液體成為目前化學化工領域研究的熱點之一。在生物催化方面也備受關注，更重要的是離子液體的“可設計”性，通過改變離子液體的陰陽離子來設計不同的離子液體，從而能夠更好的適用于目標反應，顯示了其更為廣闊的應用前景。

近年來開始應用于纖維素材料的開發中，取得了初步研究進展。纖維素是地球上含量最多的天然有機物，全球每年的產量為1000-1500億噸，秸稈等天然纖維素材料這樣豐富的可再生資源備受人們關注。然而天然生物質材料在制備燃料過程中存在一種主要困難，天然纖維素中存在著較高的結晶度和分子間與分子內存在大量的氫鍵，導致其不溶于普通溶劑，這已成為纖維素材料應用的最大障礙之一。因此目前人們正在尋找新型綠色的纖維素材料的溶劑，以期破壞纖維素材料的緊密結構達到高效利用天然纖維素材料的目的。離子液體是綠色的溶劑，而且離子液體處理過的纖維素材料易于酶解，因此離子液體預處理纖維素材料的研究成為目前的研究熱點。近3年來人們開發了離子液體體系中纖維素酶原位酶解技術。離子液體體系中纖維素酶原位酶解技術的應用首先采用離子液體預處理纖維素材料，然后不分離離子液體，將纖維素酶加入離子液體/纖維素體系中進行原位酶解。原位酶解技術減少了工藝步驟，避免了纖維素原料在操作過程中的損失，這項技術以天然植物纖維中生物量全利用為目的，是對預處理技術的深化和提升。但與傳統的有機溶劑相比，離子液體的價格相對比較高。如果可以回收利用的話，就可以降低成本，增加其可應用性。另外，雖然離子液體對大氣沒有污染，但會因其潛在的毒性和不可生物降解性造成嚴重的水體污染，因此離子液體的回收顯得尤為重要。專利200819200367.2采用了離子交換樹脂和納濾方法回收離子液體，效率較低，難以進行大規模應用。專利號：200910093300.8采用氧化鋁柱層析的方法回收離子液體，同樣存在回收費時，效率低的問題。專利號：200910093300.8同時采用了雙水相的方法回收離子液體，但是雙水相應用過程中糖類、蛋白類等雜質很難與離子液體分開，導致回收的離子液體純度較低。因此需要開發新的離子液體回收方法，快速、高效地回收并純化離子液體。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種將離子液體從混合溶液中快速高效的回收并純化的方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

一種混合溶液中離子液體的回收純化方法，所述方法利用反膠束體系對混合溶液進行萃取，從而得到純化的離子液體。

其中，包括如下步驟：1）制備所需的反膠束體系；2）將反膠束體系加入混合溶液中，利于反膠束體系對混合溶液進行萃取，取出被萃取溶液；3）對被萃取溶液蒸餾即得純化的離子液體。

其中，所述反膠束體系為Triton?X-100/二甲苯、正己醇反膠束體系或AOT/異辛烷反膠束體系或CTAB/異辛烷/正己醇反膠束體系中的任意一種。

其中，所述混合溶液中離子液體的濃度為5.0-30%（v/v）。

其中，所述混合溶液的pH為2.0-10。

其中，所述反膠束體系與所述混合溶液的體積比為1～3:1。

在反膠束體系內部，由于表面活性劑具有親水性和親油性頭基，親油性、親水性基團間分別相互聚集形成一個“極性核”，水分子可以聚集到該極性核中形成一個納米大小的“水池”，該“水池”可以增溶水和親水性的酶等水溶性物質。由于反膠束體系中存在微小的“水池”結構，能夠使酶蛋白溶解在其中，同時“水池”周圍具有親水性基團和水層可以保護酶蛋白的天然構象，以及在酶蛋白與表面活性劑的靜電作用下，將酶蛋白萃取進入“水池”結構中達到反萃，然后在以同樣的原理將酶反萃回水相以達到純化酶的目的。同時制取反膠束體系的材料價格低廉，并且可以重復使用，對酶蛋白保持較高的酶活力及萃取率，因此利用反膠束體系可以解決離子液體中酶等蛋白類雜質的去除問題，從而使離子液體純化。